CN103427862A - 无线收发器与无线收发系统 - Google Patents
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Abstract
一种无线收发器，其耦接一包括有第一线圈的人工接口装置。所公开的无线收发器包括控制模块、连接端口与第二线圈，控制模块包括射频接收单元、转换单元与电力单元。射频接收单元用以接收人工接口装置所输出的射频信号，转换单元耦接射频接收单元并将射频信号转换成符合人工接口装置的数据封包。电源信号通过连接端口供应电力给控制模块，电力单元依据电源信号驱动第二线圈，以使第二线圈以共振互感方式传输电磁波信号至配置于人工接口装置的第一线圈。因此，无线收发器可通过无线的方式对人工接口装置进行充电。
Description
技术领域
本发明涉及一种收发器与收发系统，特别是一种无线收发器与无线收发系统。
背景技术
随着电子科技与多媒体信息的快速发展，电脑与电脑周边设备已经成为日常生活中的一部分，其中鼠标更是电脑与使用者之间联系的桥梁。
由于现有技术有线鼠标利用连接线连接于电脑装置，因此使用者操作有线鼠标易受到连接线的长度限制，而影响有线鼠标的操作便利性。为了解决上述问题，本行业中提出一种无线鼠标，利用无线信号接收器取代现有技术有线鼠标的连接线，以提升鼠标的操作便利性。
然而，无线鼠标因少了连接线连接电脑装置，因此需面对用电的问题。一般最普遍的方式就是在无线鼠标内部装设电池。当操作者使用装设有电池的无线鼠标时，由于无法确切地掌握电量耗尽的时间，而可能发生在使用过程中电池的电能耗尽的情形，而造成无线鼠标无法工作的问题。
为了解决上述问题，现有技术中提出一种包括有磁铁与线圈的无线鼠标，通过磁铁与线圈用之间的相对移动产生感应电流，并将感应电流储存至充电电池中，以供电予无线鼠标。虽然上述方法可解决现有技术装设电池的无线鼠标所存在因无法确切地掌握电量耗尽的时间而造成无线鼠标无法工作的问题，但由于磁铁与线圈的设置，导致无线鼠标的体积无法小型化。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种无线收发器与无线收发系统，用以解决现有技术所存在的上述问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种无线收发器，耦接一人工接口装置（Human Interface Device，HID）且适于接收该人工接口装置所输出的一射频信号，人工接口装置包括一第一线圈。无线收发器包括一控制模块、一连接端口与一第二线圈，控制模块包括一射频接收单元、一转换单元与一电力单元。其中，转换单元耦接射频接收单元，第二线圈耦接电力单元。射频接收单元用以接收人工接口装置所输出的一射频信号，转换单元用以将射频接收单元所接收的射频信号转换成符合人工接口装置的一数据封包。一电源信号通过连接端口供应电力给控制模块，电力单元依据电源信号驱动第二线圈，以使第二线圈以共振互感方式传输一电磁波信号至第一线圈。
为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种无效收发器，耦接一人工接口装置且适于接收该人工接口装置所输出的一射频信号，人工接口装置包括一第一线圈。无线收发器包括一第二线圈、一控制模块与一连接端口，控制模块包括一转换单元与一电力单元。其中，转换单元与电力单元分别耦接第二线圈。第二线圈用以接收人工接口装置所输出的一射频信号，转换单元用以将第二线圈所接收的射频信号转换成符合人工接口装置的一数据封包。一电源信号通过连接端口供应电力予控制模块，使电力模块依据电源信号驱动第二线圈，以使第二线圈以共振互感方式传输一电磁波信号至第一线圈。
上述的无线收发器，其中该控制模块还包括一定位单元，耦接该第二线圈，该定位单元依据该第二线圈所接收的该射频信号调整该第二线圈的一方位，以提高该第一线圈接收该电磁波信号的接收率。
上述的无线收发器，其中该控制模块还包括多个该第二线圈与一定位单元，该第二线圈分别耦接该定位单元，该定位单元依据该射频信号选择性地驱动该第二线圈其中之一，以提高该第一线圈接收该电磁波信号的接收率。
为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种无线收发系统，包括一无线收发器与一无线充电式装置。无线收发器包括一控制模块、一连接端口与一第二线圈，控制模块包括一射频接收单元、一转换单元与一电力单元，转换单元耦接射频接收单元，第二线圈耦接电力单元。无线充电式装置包括一移动检测模块与一第一线圈，第一线圈耦接移动检测模块。射频接收单元用以接收一射频信号，转换单元用以将射频接收单元所接收的射频信号转换成一数据封包。一电源信号通过连接端口供应电力给控制模块，电力单元依据电源信号驱动第二线圈，以使第二线圈输出一电磁波信号至无线充电式装置的第一线圈。第一线圈用以接收并转换电磁波信号以供电予移动检测模块，移动检测模块用以计算无线充电式装置的一位移而传输射频信号至射频接收单元。
上述的无线收发系统，其中该无线充电式装置还包括一电力储存单元，用以储存该第一线圈转换该电磁波信号所获得的电能，进而给该移动检测模块供电。
上述的无线收发系统，其中该无线充电式装置还包括一供电控制单元，耦接该电力储存单元与该第一线圈，该供电控制单元依据该电力储存单元的一储存量驱动该第一线圈，以传输一电量信号至该无线收发器，该无线收发器依据该电量信号控制该第二线圈是否输出该电磁波信号。
上述的无线收发系统，其中该第二线圈以共振互感方式传输该电磁波信号至该第一线圈。
为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种无线收发系统，包括一无线收发器与一无线充电式装置。无线收发器包括一第二线圈、一控制模块与一连接端口，控制模块包括一转换单元与一电力单元，转换单元与电力单元分别耦接第二线圈。无线充电式装置包括一移动检测模块与一第一线圈，第一线圈耦接移动检测模块。第二线圈用以接收一射频信号，转换单元用以将第二线圈所接收的射频信号转换成一数据封包。一电源信号通过连接端口供应电力予控制模块，使电力模块依据电源信号驱动第二线圈，以使第二线圈输出一电磁波信号至无线充电式装置的第一线圈。第一线圈用以接收并转换电磁波信号以供电予移动检测模块，移动检测模块用以计算无线充电式装置的一位移而输出射频信号至无线收发器的第二线圈。
上述的无线收发系统，其中该无线充电式装置还包括一电力储存单元，用以储存该第一线圈转换该电磁波信号所获得的电能，进而给该移动检测模块供电。
上述的无线收发系统，其中该无线充电式装置还包括一供电控制单元，耦接该电力储存单元与该第一线圈，依据该电力储存单元的一储存量驱动该第一线圈，以传输一电量信号至该无线收发器，该无线收发器依据该电量信号控制该第二线圈是否输出该电磁波信号。
上述的无线收发系统，其中该控制模块还包括一定位单元，耦接该第一线圈，该定位模块依据该射频信号调整该第二线圈的一方位。
上述的无线收发系统，其中该控制模块还包括多个该第二线圈与一定位单元，该多个第二线圈分别耦接该定位单元，该定位单元依据该射频信号选择性地驱动该多个第二线圈其中之一，以输出该电磁波信号。
上述的无线收发系统，其中该第二线圈以共振互感方式传输该电磁波信号至该第一线圈。
本发明的技术效果在于：本发明可通过无线的方式对人工接口装置进行充电。本发明适用于对人工接口装置或无线充电式装置进行无线充电且接收人工接口装置或无线充电式装置所输出的位移数据。无线收发器的第二线圈可通过共振互感方式传输电磁波信号至人工接口装置或无线充电式装置的第一线圈，使第一线圈转换电磁波信号以供电予人工接口装置或无线充电式装置。此外，无线收发器的第二线圈亦可用以接收人工接口装置或无线充电式装置所输出的位移数据。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为本发明所公开的无线收发系统的第一实施例电路框图；
图2为本发明所公开的无线收发系统的第二实施例电路框图；
图3为本发明所公开的无线收发系统的第三实施例电路框图；
图4为本发明所公开的无线收发系统的第四实施例电路框图。
其中，附图标记
10 共振子单元
30、52 耦合线圈
32、50 感应线圈
40 整流单元
42 稳压单元
80 发光源
82 影像感测器
100 无线收发统
200 无线收发器
210 控制模块
212 射频接收单元
214 转换单元
216 电力单元
220 连接端口
230 第二线圈
250 定位单元
300 无线充电式装置
310 移动侦测模块
320 第一线圈
330 电力储存单元
340 供电控制单元
SE 电磁波信号
SRF 射频信号
Dp 数据封包
P 电源信号
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
请参照图1，为依据本发明所公开的无线收发系统的第一实施例电路框图。在本实施例中，无线收发系统100包括无线收发器200与无线充电式装置300。无线收发器200包括控制模块210、连接端220与第二线圈230，控制模块210包括射频接收单元212、转换单元214与电力单元216，转换单元214耦接射频接收单元212，第二线圈230耦接电力单元216。无线充电式装置300包括移动检测模块310与第一线圈320，第一线圈320耦接移动检测模块310。其中，无线充电式装置300可为无线鼠标，连接端220可为通用串行总线（Universal Serial Bus，USB），移动检测模块310可包括至少一发光源80与影像感测器82。换句话说，无线充电式装置300可为无线充电式光学鼠标，移动检测模块310利用至少一发光源80投射于工作平面（例如但不限于桌面），并通过影像感测器82抓取于不同时间发光源80投射于工作平面的影像进行移动检测演算法，进而获得无线充电式装置300的位移。
射频接收单元212用以接收射频信号SRF，转换单元214用以将射频接收单元212所接收的射频信号SRF转换成数据封包Dp并传输数据封包Dp至连接端口220所耦接的电脑装置（图未示）。由于无线收发器200可通过连接端口220耦接于电脑装置，使得连接端口220可自电脑装置接收电源信号P，以供应电力给控制模块210。电力单元216依据电源信号P驱动第二线圈230，以使第二线圈230输出电磁波信号SE至无线充电式装置300的第一线圈320。第一线圈320用以接收并转换电磁波信号SE以供电予移动检测模块310（即发光源80与影像感测器82），移动检测模块310用以计算无线充电式装置300的位移而传输射频信号SRF至射频接收单元212。
此外，电力单元216还可包括共振子单元10，第二线圈230还可包括耦合线圈30与感应线圈32，电力单元216依据电源信号P利用共振子单元10驱动耦合线圈30，使耦合线圈30产生磁场并耦合感应线圈32，以使感应线圈32以共振互感方式输出电磁波信号SE至无线充电式装置300的第一线圈320。无线充电式装置300还可包括整流单元40与稳压单元42，第一线圈320包括感应线圈50与耦合线圈52，感应线圈50接收电磁波信号SE产生磁场，并耦合至耦合线圈52，以使耦合线圈52输出交流信号。整流单元40用以将耦合线圈52所输出的交流信号进行整流并输出至稳压单元42，稳压单元42将经过整流的交流信号进行稳压以供电予移动检测模块310。
更详细地说，无线收发器200可通过连接端口220接收来自电脑装置的电源信号P，其中电源信号P为直流信号。电力单元216将直流信号（即电源信号P）转换为交流信号，并且通过交流信号使共振子单元10产生交变磁场（alternating magnetic field）。共振子单元10所产生的交变磁场驱动耦合线圈30，使耦合线圈30产生磁场并耦合感应线圈32，以使感应线圈32以共振互感方式输出电磁波信号SE至无线充电式装置300。
无线充电式装置300的感应线圈50接收电磁波信号SE产生磁场，并耦合至耦合线圈52，以使耦合线圈52输出交流信号。整流单元40用以将耦合线圈52所输出的交流信号进行整流并输出至稳压单元42，稳压单元42将经过整流的交流信号进行稳压以供电予移动检测模块310。移动检测模块310获得电力后可用以计算无线充电式装置300的位移，进而依据无线充电式装置300的位移产生对应的射频信号SRF至无线收发器200的射频接收单元212。转换单元214用以将射频接收单元212所接收的射频信号SRF转换成数据封包Dp并传输至连接端口220所耦接的电脑装置，使电脑装置对数据封包Dp进行数据处理而获得无线充电式装置300的位移，进而控制于电脑装置的荧光屏中游标的位移。
请参照图2，为依据本发明所公开的无线收发系统的第二实施例电路框图。本实施例与第一实施例所述的无线收发系统100的差异点在于本实施例的无线收发器200并未利用射频接收单元212接收无线充电式装置300所输出的射频信号SRF，而是利用无线收发器200所具有的第二线圈230接收无线充电式装置300所输出的射频信号SRF。
更详细地说，无线收发器200可通过连接端口220接收来自电脑装置电源信号P，其中电源信号P为直流信号。电力单元216将直流信号（即电源信号P）转换为交流信号，并且通过交流信号使共振子单元10产生交变磁场（alternating magnetic field）。共振子单元10所产生的交变磁场驱动耦合线圈30，使耦合线圈30产生磁场并耦合感应线圈32，以使感应线圈32以共振互感方式输出电磁波信号SE至无线充电式装置300。
无线充电式装置300的感应线圈50接收电磁波信号SE产生磁场，并耦合至耦合线圈52，以使耦合线圈52输出交流信号。整流单元40用以将耦合线圈52所输出的交流信号进行整流并输出至稳压单元42，稳压单元42将经过整流的交流信号进行稳压以供电予移动检测模块310。移动检测模块310获得电力后可用以计算无线充电式装置300的位移，进而依据无线充电式装置300的位移产生对应的射频信号SRF至无线收发器200的感应线圈32。转换单元214用以将感应线圈32所接收的射频信号SRF转换成数据封包Dp并传输至连接端口220所耦接的电脑装置，使电脑装置对数据封包Dp进行数据处理而获得无线充电式装置300的位移，进而控制于电脑装置的荧光屏中游标的位移。
需注意的是，由于第二线圈230可能需同时接收射频信号SRF与传输电磁波信号SE，因此可通过但不限于调整射频信号SRF与电磁波信号SE的频率（即射频信号SRF的频率不同于电磁波信号SE的频率），使得第二线圈230可同时接收射频信号SRF与传输电磁波信号SE。如此一来，无线充电式光学鼠标便可以在检测位移控制游标的动作同时，又接收电磁波信号来完成充电，可确保鼠标电力保持不中断。
请参照图3，为依据本发明所公开的无线收发系统的第三实施例电路框图。本实施例与第二实施例所述的无线收发系统100的差异点在于本实施例的无线收发器200还包括定位单元250，定位单元250耦接第二线圈230。其中，定位单元250依据第二线圈230所接收的射频信号SRF调整第二线圈230的方位（即角度），以提高第一线圈320接收电磁波信号SE的接收率。
更详细地说，无线收发器200可通过连接端口220接收来自电脑装置电源信号P，其中电源信号P为直流信号。电力单元216将直流信号（即电源信号P）转换为交流信号，并且通过交流信号使共振子单元10产生交变磁场（alternating magnetic field）。共振子单元10所产生的交变磁场驱动耦合线圈30，使耦合线圈30产生磁场并耦合感应线圈32，以使感应线圈32以共振互感方式输出电磁波信号SE至无线充电式装置300。
无线充电式装置300的感应线圈50接收电磁波信号SE产生磁场，并耦合至耦合线圈52，以使耦合线圈52输出交流信号。整流单元40用以将耦合线圈52所输出的交流信号进行整流并输出至稳压单元42，稳压单元42将经过整流的交流信号进行稳压以供电予移动检测模块310。移动检测模块310获得电力后可用以计算无线充电式装置300的位移，进而依据无线充电式装置300的位移产生对应的射频信号SRF至无线收发器200的感应线圈32。转换单元214用以将感应线圈32所接收的射频信号SRF转换成数据封包Dp并传输至连接端口220所耦接的电脑装置，使电脑装置对数据封包Dp进行数据处理而获得无线充电式装置300的位移，进而控制于电脑装置的荧光屏中游标的位移。
当电脑装置获得无线充电式装置300的位移时，电脑装置可通过定位单元250调整第二线圈230的方位（即角度），以增加第一线圈320的磁通密度(magnetic flux density)，进而提高第一线圈320接收电磁波信号SE的接收率。由于光学鼠标在使用时并非位于固定位置，通过本发明的定位技术，可追踪光学鼠标所在的位置，更准确地将充电能量传递到光学鼠标。
上述第三实施例利用定位单元250调整第二线圈230的方位（即角度），以提高第一线圈320接收电磁波信号SE的接收率，但第三实施例并非用以限定本发明。举例而言，请参照图4，为依据本发明所公开的无线收发系统的第四实施例电路框图。本实施例与第三实施例所述的无线收发系统100的差异点在于本实施例的第二线圈数量为多个，这些第二线圈230分别耦接定位单元250且于无线收发器200中的配置方位（即角度）皆不相同。因此，当电脑装置获得无线充电式装置300的位移时，为了增加第一线圈320的磁通密度(magnetic flux density)，电脑装置可通过定位单元250选择可增加第一线圈320的磁通密度的至少一第二线圈230进行驱动，进而提高第一线圈320接收电磁波信号SE的接收率。
此外，由于第一线圈320转换电磁波信号SE所获得的电能时，移动检测模块310并不一定会进行无线充电式装置300的位移计算，因此图1、图2、图3与图4所述的无线充电式装置300还可包括电力储存单元330，以储存第一线圈320转换电磁波信号SE所获得的电能，进而可供电予移动检测模块310，以进行无线充电式装置300的位移计算。
另外，无线充电式装置300还可包括供电控制单元340，供电控制单元340耦接电力储存单元330与第一线圈320。电控制单元340可依据电力储存单元330的储存量驱动第一线圈320，以传输电量信号至无线收发器200，使得无线收发器200依据电量信号控制第二线圈230是否输出电磁波信号SE，进而确保电力储存单元330具有足够的电能储存量供移动检测模块310进行无线充电式装置300的位移计算。
依据本发明所公开的无线收发器与无线收发统的实施例，适用于对人工接口装置或无线充电式装置进行无线充电且接收人工接口装置或无线充电式装置所输出的位移数据。无线收发器的第二线圈可通过共振互感方式传输电磁波信号至人工接口装置或无线充电式装置的第一线圈，使第一线圈转换电磁波信号以供电予人工接口装置或无线充电式装置。无线收发器的第二线圈亦可用以接收人工接口装置或无线充电式装置所输出的位移数据。此外，可通过但不限于调整射频信号与电磁波信号的频率（即射频信号的频率不同于电磁波信号的频率），使得第二线圈可同时接收射频信号与传输电磁波信号。另外，可通过定位单元调整第二线圈方位的方法或通过定位单元与多个具有不同方位的第二线圈的设计，有效增加第一线圈的磁通量密度，进而提高第一线圈接收电磁波信号的接收率。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (14)
1.一种无线收发器，耦接一人工接口装置且适于接收该人工接口装置所输出的一射频信号，该人工接口装置包括一第一线圈，其特征在于，该无线收发器包括：
一控制模块，包括：
一射频接收单元，用以接收该射频信号；
一转换单元，耦接该射频接收单元，用以将该射频信号转换成符合该人工接口装置的一数据封包；以及
一电力单元；
一连接端口，一电源信号通过该连接端口供应电力给该控制模块；以及
一第二线圈，耦接该电力单元，该电力单元依据该电源信号驱动该第二线圈，以使该第二线圈以共振互感方式传输一电磁波信号至该第一线圈。
2.一种无线收发器，耦接一人工接口装置且适于接收该人工接口装置所输出的一射频信号，该人工接口装置包括一第一线圈，其特征在于，该无线收发器包括：
一第二线圈，接收该射频信号；
一控制模块，包括：
一转换单元，耦接该第二线圈，用以将该第二线圈所接收的该射频信号转换成符合该人工接口装置的一数据封包；以及
一电力单元，耦接该第二线圈；以及
一连接端口，一电源信号通过该连接端口供应电力予该控制模块，使该电力单元依据该电源信号驱动该第二线圈，以使该第二线圈以共振互感方式传输一电磁波信号至该第一线圈。
3.如权利要求2所述的无线收发器，其特征在于，该控制模块还包括一定位单元，耦接该第二线圈，该定位单元依据该第二线圈所接收的该射频信号调整该第二线圈的一方位，以提高该第一线圈接收该电磁波信号的接收率。
4.如权利要求2所述的无线收发器，其特征在于，该控制模块还包括多个该第二线圈与一定位单元，该多个第二线圈分别耦接该定位单元，该定位单元依据该射频信号选择性地驱动该多个第二线圈其中之一，以提高该第一线圈接收该电磁波信号的接收率。
5.一种无线收发系统，其特征在于，包括：
一无线收发器，适于接收一射频信号，该无线收发器包括：
一控制模块，包括：
一射频接收单元，用以接收该射频信号；
一转换单元，耦接该射频接收单元，用以将该射频接收单元所接收的该射频信号转换成一数据封包；以及
一电力单元；
一连接端口，一电源信号通过该连接端口供应电力给该控制模块；以及
一第二线圈，耦接该电力单元，该电力单元依据该电源信号驱动该第二线圈，以使该第二线圈输出一电磁波信号；以及
一无线充电式装置，包括：
一移动检测模块，用以计算该无线充电式装置的一位移；以及
一第一线圈，耦接该移动检测模块，用以接收并转换该电磁波信号以供电予该移动检测模块。
6.如权利要求5所述的无线收发系统，其特征在于，该无线充电式装置还包括一电力储存单元，用以储存该第一线圈转换该电磁波信号所获得的电能，进而给该移动检测模块供电。
7.如权利要求6所述的无线收发系统，其特征在于，该无线充电式装置还包括一供电控制单元，耦接该电力储存单元与该第一线圈，该供电控制单元依据该电力储存单元的一储存量驱动该第一线圈，以传输一电量信号至该无线收发器，该无线收发器依据该电量信号控制该第二线圈是否输出该电磁波信号。
8.如权利要求6所述的无线收发系统，其特征在于，该第二线圈以共振互感方式传输该电磁波信号至该第一线圈。
9.一种无线收发系统，其特征在于，包括：
一无线收发器，适于接收一射频信号，该无线收发器包括：
一第二线圈，接收该射频信号；
一控制模块，包括：
一转换单元，耦接该第二线圈，用以将该第二线圈所接收的该射频信号转换成一数据封包；以及
一电力单元，耦接该第二线圈；以及
一连接端口，一电源信号通过该连接端口供应电力给该控制模块，使该电力模块依据该电源信号驱动该第二线圈，以使该第二线圈输出一电磁波信号；以及
一无线充电式装置，包括：
一移动检测模块，用以计算该无线充电式装置的一位移；以及
一第一线圈，耦接该移动检测模块，用以接收并转换该电磁波信号以给该移动检测模块供电。
10.如权利要求9所述的无线收发系统，其特征在于，该无线充电式装置还包括一电力储存单元，用以储存该第一线圈转换该电磁波信号所获得的电能，进而给该移动检测模块供电。
11.如权利要求10所述的无线收发系统，其特征在于，该无线充电式装置还包括一供电控制单元，耦接该电力储存单元与该第一线圈，依据该电力储存单元的一储存量驱动该第一线圈，以传输一电量信号至该无线收发器，该无线收发器依据该电量信号控制该第二线圈是否输出该电磁波信号。
12.如权利要求9所述的无线收发系统，其特征在于，该控制模块还包括一定位单元，耦接该第一线圈，该定位模块依据该射频信号调整该第二线圈的一方位。
13.如权利要求9所述的无线收发系统，其特征在于，该控制模块还包括多个该第二线圈与一定位单元，该多个第二线圈分别耦接该定位单元，该定位单元依据该射频信号选择性地驱动该多个第二线圈其中之一，以输出该电磁波信号。
14.如权利要求9所述的无线收发系统，其特征在于，该第二线圈以共振互感方式传输该电磁波信号至该第一线圈。
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20131204 |